56. (名词解释, 1分) Cytoskeleton:

1)简单扩散特点是: ①沿浓度梯度(电化学梯度)方向扩散(由高到低) ②不需细胞提供能量 ③没有膜蛋白协助

48. (名词解释, 1分)nuclear localization sequence,NLS
核定位信号(nuclear localization signal,NLS):引导亲核蛋白入核,富含碱性氨基酸残基,如Lys、Arg,还常含有Pro;可以是一段连续的序列,也有分成两段存在;受体为importin;完成核输入后不被切除。

56. (名词解释, 1分) Replicative senescence:
指体外培养绝大多数正常细胞在经历有限次数分裂后,细胞出现增殖减慢甚至不再具有增殖能力、生长停滞、丧失分化能力,细胞形态结构和代谢活动也发生显著改变的现象。

54. (名词解释, 1分)Cell determination:
细胞决定。细胞决定是指细胞分化 具有严格的方向性,当一个细胞接受了某种指令,在发育中这一细胞及 其子代细胞将区别于其他细胞而分化成某种特定的细胞类型,即在形 态、结构与功能等分化特征尚未显现之前,分化方向就已由细胞内部的 变化及周围环境的影响而决定的现象。

57. (论述题, 7分)小G蛋白是细胞内一类非常重要的GDP/GTP结合蛋白家族,在多种细胞反应中具有分子开关的作用,在物质转运、信号转导中发挥重要作用,试以其家族成员Ran、Ras、Rab和Sar1 为例阐明它们在亲核蛋白入核转运、酶联受体介导的信号转导以及在膜泡运输中的作用与机理。
⑴ Ran蛋白
①importin α识别亲核蛋白NLS,importin α与可溶性受体importin α/β 异二聚体结合,形成转运复合物;)
②在importin β 介导下,转运复合物与核孔复合体的胞质纤维结合,转运复合物通过改变构象的核孔复合体从胞质面被转移到核质面;
③转运复合物在核质面与Ran-GTP 结合,并导致复合物解离,亲核蛋白释放,受体亚基与结合的Ran 返回胞质,在胞质内Ran-GTP 水解形成Ran-GDP 并与importin β 解离,Ran-GDP返回核内再转换成Ran-GTP 状态。
⑵ Ras蛋白
配体→活化酪氨酸激酶RTK→活化的酪氨酸激酶RTK结合接头蛋白adaptor-GRF(鸟苷酸释放因子)→促进GDP释放→Ras(GTP结合蛋白)活化,诱导下游事件:Raf丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(又称MAPKKK)活化(使蛋白上的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化)→活化的Raf结合并磷酸化另一种蛋白激酶MAPKK,导致MAPKK活化(MAPKK是一种具双重特异的蛋白激酶,它能磷酸化MAPK的苏氨酸和酪氨酸残基使之激活)→MAPK活化→进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白(转录因子)的磷酸化修饰,对基因表达产生多种效应。(酪氨酸蛋白激酶受体介导的RTK-Ras信号通路的功能:由RTK介导的信号通路具有广泛的功能,包括调节细胞的增殖与分化,促进细胞存活以及调节与校正细胞代谢的作用。各种不同的生长因子与RTK结合,往往引起细胞内产生多向性的效应,包括早期和晚期基因表达。这种多向性效应是在配体作用下,产生多种信号调节的结果)
⑶ Rab蛋白
在膜泡运输中,Rab也是一类分子开关,调控着转运泡与靶膜的锚定与融合过程。
在特异鸟苷酸交换因子(GEF)催化下,胞质中的Rab-GDP转换为Rab-GTP,引发Rab构象变化使其与特定转运泡膜的表面蛋白相互作用,并通过类异戊二烯基团插入转运泡内,从而介导转运泡与靶膜上的Rab效应器相互结合,从而实现使转运泡锚定在靶膜上。膜泡融合发生后,Rab-GTP水解为Rab-GDP从而从膜泡上解离释放,参与下一个循环。
⑷ Sar1蛋白
在COPII膜泡运输中 胞质中可溶性的Sar1-GDP在ER膜蛋白Sec12(鸟苷酸交接因子)相互作用,催化GTP置换GDP形成Sar1-GTP,引发Sar1构象改变暴露出疏水N端插入ER膜,膜结合的Sar1对包被起募集作用。膜结合的Sar1-GTP为复合物Sec23/Sec24提供结合位点,形成Sar1-GTP/ Sec23/Sec24三重复合物,接着又与ER膜上的Sec13/Sec31复合物结合,共同构成COPII的包被的基本单元,最后纤维蛋白Sec16结合有ER膜表面,增加包被蛋白的聚合效率。当包被组装完成后,Sec23亚基促进Sar1-GTP水解,Sar1-GDP从膜泡上解离释放,引发包被去装配解聚。

47. (简答题, 4分)简述COPII包被膜泡的装配与去装配机制。
在COPII膜泡运输中 胞质中可溶性的Sar1-GDP在ER膜蛋白Sec12(鸟苷酸交接因子)相互作用,催化GTP置换GDP形成Sar1-GTP,引发Sar1构象改变暴露出疏水N端插入ER膜,膜结合的Sar1对包被起募集作用)。膜结合的Sar1-GTP为复合物Sec23/Sec24提供结合位点,形成Sar1-GTP/ Sec23/Sec24三重复合物,接着又与ER膜上的Sec13/Sec31复合物结合,共同构成COPII的包被的基本单元,最后纤维蛋白Sec16结合有ER膜表面,增加包被蛋白的聚合效率。当包被组装完成后,Sec23亚基促进Sar1-GTP水解,Sar1-GDP从膜泡上解离释放,引发包被去装配解聚。

54. (名词解释, 1分)heat shock protein, HSP:
热休克蛋白(heat shock protein, HSP):一类进化上高度保守的蛋 白质家族,作为分子伴侣(molecular chaperone)发挥多种作用,协助细胞内蛋白质合成、分选、折叠与装配等

39. (简答题, 4分)Ras蛋白在信号转导中的作用。ras基 因突变会导致蛋白GTP酶活性丧失,并且会导致正常细胞发生癌变。请解释这一现象。
(1)Ras蛋白在信号转导中的作用: Ras蛋白是一种小的GTP结合蛋白,具有GTP酶活性,位于胞质侧,结 合GTP时为活化态,结合GDP时失活。Ras蛋白具有分子开关作用,激 活磷酸化级联反应。GAP增强Ras蛋白的GTP酶活性。 (2)突变Ras致癌的可能机制: 发生突变的Ras蛋白能够与GTP结合,但不能将其水解成GDP,从而使 自身锁定于活化状态,导致变性、细胞转化和肿瘤发生。

43. (名词解释, 1分)secondary messenger:
第二信使是指受细胞外信号的作用,在细胞质溶质内形成或向细胞 质溶质释放的细胞内小分子,负责将信号传到细胞内部,如cAMP、 IP3、Ca 2+等。第二信使通过其浓度变化(增加或减少)应答胞外信号 与细胞表面受体的结合,调节细胞内酶和非酶蛋白的活性,从而在细胞 信号转导途径中行使携带和放大信号的功能。